振動分級篩在西銘礦選煤廠的應(yīng)用及技術(shù)改造

李月英

（山西西山煤電股份有限公司西銘礦選煤廠，山西 太原 030052）

振動分級篩在西銘礦選煤廠的應(yīng)用及技術(shù)改造

李月英

（山西西山煤電股份有限公司西銘礦選煤廠，山西 太原 030052）

振動分級篩在礦井毛煤轉(zhuǎn)化為入洗原煤過程中是保證入洗原煤和產(chǎn)品原煤質(zhì)量（粒度合格）的關(guān)鍵設(shè)備。分級篩激振器、篩網(wǎng)、大梁角鋼的結(jié)構(gòu)中，影響選煤生產(chǎn)正常運行的某些弊端，進(jìn)行了技術(shù)改造，取得了很好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。

振動分級篩；激振器；結(jié)構(gòu)弊端；技術(shù)改造

西銘礦選煤廠的年入洗能力為210萬t，于2007年投產(chǎn)運營，入洗原煤由西銘礦直接提供，礦井毛煤需通過選煤廠的外圍系統(tǒng)進(jìn)入洗選系統(tǒng)，外圍設(shè)備的效率高低直接影響整個選煤廠的效率。篩分車間的兩臺2YA1848GH型振動分級篩是關(guān)鍵的外圍設(shè)備（它是礦井毛煤轉(zhuǎn)化為入洗原煤和外銷原煤的把關(guān)設(shè)備），直接擔(dān)負(fù)礦井360萬t原煤的分級任務(wù)。

1 振動分級篩的工藝流程

振動分級篩工藝流程見圖1。礦井毛煤經(jīng)轉(zhuǎn)運皮帶進(jìn)入毛煤倉后，再經(jīng)中間運輸設(shè)備進(jìn)入振動分級篩，篩上的大塊物料進(jìn)入選擇性破碎機，未破碎的矸石進(jìn)入矸石倉，破碎后的原煤和篩下原煤經(jīng)皮帶運輸機進(jìn)入入洗倉或原煤產(chǎn)品倉，再通過原煤入洗皮帶進(jìn)入主廠房進(jìn)行洗選。振動分級篩在礦井毛煤轉(zhuǎn)化為原煤的過程中是保證入洗原煤和產(chǎn)品原煤質(zhì)量（粒度合格）的關(guān)鍵設(shè)備，它的正常運轉(zhuǎn)是主洗系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)的前提條件。但是分級篩原先的結(jié)構(gòu)存在弊端，影響了選煤廠的正常生產(chǎn)和入洗原煤的質(zhì)量。因此，對其進(jìn)行技術(shù)改造。

圖1 振動分級篩工藝流程圖

2 振動分級篩的結(jié)構(gòu)特征和工作原理

西銘礦選煤我廠用的分級篩是底座式圓型振動篩（見圖2），主要由振動箱、激振器、彈簧減振裝置、支撐底架等組成。振動篩的運動由電機通過三角帶驅(qū)動偏心質(zhì)量的激振器，而使篩箱產(chǎn)生振動（篩箱的運動軌跡為圓形），從而使顆粒大小不同的原煤混合物料，通過篩網(wǎng)分成各種粒級的原煤產(chǎn)品。振動篩的工作原理見圖3，篩箱1由四個彈簧減振裝置2支撐，篩箱中部裝有激振器（軸承3，軸4由其支承，軸的中部有偏心重，軸的兩端裝有不平衡輪5，不平衡重6固定其上，兩個不平衡輪中有1個兼作膠帶輪）。這兩個不平衡輪的軸孔中心與其幾何中心不同心。軸孔中心線O1-O1偏離不平衡輪幾何中心線O-O偏心距r。因不平衡輪也是膠帶輪，電動機通過傳動膠帶帶動它時，若使不平衡輪上不平衡重產(chǎn)生的離心慣性力與篩箱產(chǎn)生的離心慣性力方向相反、大小相等，并且使篩箱的振幅等于不平衡輪之偏心距，在此條件下不平衡輪的幾何中心線O-O將在空間原有位置不動，而通過篩箱重心的軸O1-O1將繞O-O回轉(zhuǎn)，這樣，篩箱隨軸4一起作回轉(zhuǎn)半徑為r的圓運動。

激振器是振動篩的“核心”部件，見圖4。它用偏心軸加偏心塊式，裝在篩箱中部，主要包括：軸1（中部有不平衡重）、偏心膠帶輪3、偏心配重輪8（平衡輪），利用滾動軸承將軸裝在篩箱上，偏心膠帶輪由電動機通過三角帶傳動。篩子工作時，篩箱作接近圓形的逆時針振動。軸中部的不平衡重、偏心配重輪、偏心膠帶輪的配重，都是利用回轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的離心力使篩箱振動。

圖2 振動分級篩結(jié)構(gòu)示意圖

圖3 圓振動分級篩工作原理示意圖

圖4 激振器結(jié)構(gòu)圖

3 改造前振動篩存在的問題及其影響

3.1 振動篩激振器結(jié)構(gòu)的問題

改造前，振動篩軸承擋蓋與篩箱僅通過高強度螺栓作軸向固定，見圖5。由分級篩原理知道，篩子工作時，整個篩箱的圓運動都是由激振器中的軸帶動的。因此，支承軸的軸承組件不僅受到來自軸向的力，而且受到很大的徑向沖擊力。原有的軸承固定方式，僅保證了軸承軸向穩(wěn)定，無法保證軸及軸承組件的徑向穩(wěn)定，從而導(dǎo)致軸承組件會受到徑向力，它產(chǎn)生的剪切力會將軸端固定螺栓剪斷，導(dǎo)致整個振動分級篩停止工作，直接影響選煤廠的正常生產(chǎn)；同時由于徑向竄動產(chǎn)生的摩擦力會使軸承發(fā)熱，導(dǎo)致軸承壽命縮短，大大增加了機電維修工人的工作強度和配件消耗。

圖5 改造前軸承固定圖

3.2 振動篩大梁、角鋼存在的問題

由于處理的煤水分大、雜物多，振動篩工作時，經(jīng)常會出現(xiàn)出煤量少進(jìn)煤量大的情況，從而加大了篩子的工作壓力，而振動篩原設(shè)計下層篩網(wǎng)的支撐角鋼太少,難以承受加大的負(fù)荷，頻繁斷裂，不及時處理，會進(jìn)一步影響到篩子的大梁，造成大梁斷裂，整個分級篩停止工作。嚴(yán)重影響了全廠的正常生產(chǎn)，也給機電維護(hù)帶來了相當(dāng)大的工作量。

3.3 振動篩下層篩網(wǎng)存在的問題

振動篩原設(shè)計下層篩網(wǎng)的篩面是50 mm×50 mm的編織篩網(wǎng)，篩子工作時篩網(wǎng)會受到頻繁的較大的沖擊力，下層篩網(wǎng)和角鋼固定不穩(wěn)固，從而導(dǎo)致篩網(wǎng)變形、篩網(wǎng)爛、篩網(wǎng)壓板螺栓松的問題，直接影響煤質(zhì)，也加大了機電檢修工作量。下層篩網(wǎng)改造前的結(jié)構(gòu)，見圖6。

4 振動篩的技術(shù)改造

針對上述問題，西銘礦選煤廠成立了技改攻堅小組，在原分級篩結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上對其進(jìn)行技術(shù)改造。

圖6 改造前篩板示意圖

4.1 激振器的技術(shù)改造

改造后的激振器軸承部件結(jié)構(gòu)見圖7。在激振器軸承擋蓋周圍，又加設(shè)了8條直徑16 mm的頂緊螺栓，螺栓的螺母焊接在篩箱上，通過調(diào)節(jié)螺栓可對軸承擋蓋進(jìn)行徑向定位，這種結(jié)構(gòu)有效地阻止了軸承組件的徑向竄動，避免了固定螺栓被剪斷的問題，也解決了軸承固定不牢固引起的軸承筒發(fā)熱等問題。

圖7 改造后軸承固定圖

圖8 改造后篩板示意圖

4.2 振動篩大梁、角鋼的結(jié)構(gòu)改造

下層篩網(wǎng)支撐結(jié)構(gòu)是在煤流方向增加了三根∠100mm×60mm×10mm的通長角鋼，在角鋼與大梁焊接時保證角鋼上平面與管梁（即大梁）間距保持30mm距離。加固后的大梁、角鋼結(jié)構(gòu)，有效解決了原結(jié)構(gòu)與負(fù)荷之間的矛盾，使下層篩網(wǎng)支撐角鋼經(jīng)常斷裂的問題得到了解決。

4.3 振動篩下層篩網(wǎng)結(jié)構(gòu)的技術(shù)改造

將原篩面的編織篩網(wǎng)結(jié)構(gòu)，更換成6 mm錳鋼板，并在其上加工φ50 mm的圓形沖孔，下層篩板出料端留有800 mm長的盲孔。針對下層篩網(wǎng)與角鋼之間固定不牢的問題，我們在下層托架角鋼上加了穩(wěn)釘，保證每塊篩板有三個穩(wěn)釘；所有篩板和支撐角鋼連接，全都用平頭螺栓緊固。改造后的下層篩網(wǎng)，不再出現(xiàn)篩網(wǎng)損壞的問題。

5 改造后的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益

表1 改造前后分級篩影響時間和影響產(chǎn)量對照表（一個月為對照基準(zhǔn)）

改造后的振動分級篩運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，無強大振動源，大大降低了噪音，改善了工人的工作環(huán)境，降低了維修工人的工作強度，生產(chǎn)能力比改造前提高了一倍以上。表1為改造前后分級篩一個月內(nèi)影響時間和影響產(chǎn)量對照表，從表1看出，改造后，每個月的影響產(chǎn)量可減少42400t，一年內(nèi)累計可減少影響產(chǎn)量約50萬t，為選煤廠完成全年生產(chǎn)任務(wù)提供了有力的保障。改造后的分級篩，各類故障大大減少，不僅減少了影響時間和影響產(chǎn)量，還大大節(jié)約了機電維修所需的配件費用和維護(hù)費用，根據(jù)生產(chǎn)車間統(tǒng)計，一年內(nèi)可節(jié)約配件費約20萬元，節(jié)約人工費約6萬元。

［1］吳式瑜，岳勝云.選煤基本知識［M］.北京：煤炭工業(yè)出版社，2003：25-34

［2］楊秀山，范文耀.機械設(shè)計［M］.太原：山西高校聯(lián)合出版社，1992：238－246

Abstract:Vibration classification screen is the key to ensure the quality of washing raw coal and product raw coal in the process of changing from run-of-mine coal to washing raw coal.The paper studied some structure drawbacks in classification screen vibrator,mesh,girder angle steel and did technology innovation.Social and economical benefits are achieved.

Keywords:vibration classification screen;vibrator;structure drawback;technological innovation

編輯：劉新光

Application and Technological Innovation of Vibration Classification Screen in Coal Preparation Plant of Ximing Mine

LI Yue-ying

（Coal Preparation Plant of Ximing Mine,Xishan Coal-Electricity Group,Taiyuan Shanxi 030052,China）

TD921+.5；TD928.2

A

1672-5050（2010）08-0070-04

2010-05-10

李月英（1970—），女，山西定襄人，大學(xué)本科，機械工程師，主要從事設(shè)備管理工作。